Лекции по БЖД

10. Структурно-функциональная система восприятия и компенсации организмом человека воздействия факторов среды обитания.

Стр-но ф-ная орг-я организма  ч-ка. 1. Клетки, ткани, сис-мы орг-ма, 2. Мат-но – энергетический баланс орг-ма, 3. Метаболизм, 4. Реакции орг-ма на трудовой процесс  и возд-е ОВПФ (опас. и вред-х произ-х факторов), 5. Мех-м утомления, 6. Физиологические и патолог-е процессы, 7. Общие р-ции орг-ма на повреждения, 8. Компенсаторно – приспособительный мех-можно защиты орг-ма от неблаг-х воздействий, 9. Наруш-я иммунитета, диотезы. Ткани: костная, мышечная, соед-я, нервная. Из ткани – органы и сис-мы. Осн-е сис-мы – опорно – двигательный аппарат, дыхательная, сердечно- сосуд-я (кровеносная), нервная, пищ-я и др. Для обесп-я ж. деят-ти орг-ма нужна элергия. Для ч-ка массой 70 кг. можно предсказать такой баланс: мат-но – энерг-й баланс орг-ма (сут). Основной энерг-й обмен орг-ма – на подд-е ж. Деят-ти ч-ка – 75 ккал/ч. Труд лёгкий – до 150 ккал/ч, средний – 150-250 ккал/ч, тяжёлый > 250 ккал/ч затрачив-ся на работу. 20% кислорода на ЦНС, а пит-х в-в 3%. При среднем труде выд-мая энергия при работе 12500 кДж = 3,5 кВт*ч – работа средней тяжести в течении 8 часов. Метаболизм - обмен веществ внутри клеток. Включает в себя 2 процесса: катаболизм и анаболизм. Катаболизм – движение вниз – процесс разложения питательных веществ, которые поступили в организм, в клетки. Под воздействием ферментов внутри клетки происходит распад сложных молекул (глюкоза, полисахариды, жиры). Происходит в три этапа:1) подготовительный молекулы сложных веществ распадаются на более простые, в частности глюкоза. 2)бескислородное расщепление Метаболит промежуточный продукт химических реакций. 3) Кислородное расщепление:. Мышечным топливом является АТФ – вырабатывается в митахондриях. Каждая молекула АТФ поглощает 40 кДж, выделяется при хим. Реакции 1 мол-ла. глюкозы ® > 1,5 тысяч ккал будет запасено внутри клетки. Если в одной из клеток митохондрии повреждены, то ей может передаваться АТФ от других клеток – компенсаторный механизм. Человек не может работать(хуй знает к чему это). Катаболизм – энергетический обмен клеток. Анаболизм – пластический обмен клетки – из вещества которое она получила, она формирует свой белок (из чужого) – формирование белка самого организма. Реакции организма на трудовой процесс. При выполнении физической работы в организме изменяется состав внутренней среды, в ней появляется избыток метаболитов и конечных продуктов биохимических процессов, понижается количество О₂ и питательных веществ, повышается температура за счёт метаболического тепла (КПД не 100%). Это тепло надо отводить во внешнюю среду – включается механизм терморегуляции. Повышается кислотность крови (pH), за счёт из – за накопления ионов водорода Þ воздействие на дыхательные и кровяные центры Þ повышение частоты дыхания, сердцебиения, углубляется пульс(?). Запас производительности у кровеносной системы 4 кратный (´2 частота и ´2 глубина пульса). Тренированный организм реагирует в первую очередь повышением глубины дыхания и пульса, а нетренированный повышением частоты. В процессе тренировок изменяется внутренняя среда. У тренированного человека наступает гомеокинезис – динамическое равновесие внутренней среды. Если количество метаболитов слишком велико, то наступает утомление. В процессе отдыха восстановление. Более глубокая стадия утомления в ЦНС (центральная нервная система). В результате человек становится недееспособным. После него также может наступить полное восстановление, нужен отдых. Затем может наступить утомление нарушающее гомеостаз человека (постоянство внутренней среды в определённом интервале) – патологические (болезненные) процессы – процессы при которых нарушается гомеостаз (хуй поймешь ). Терморегуляция – св-во организма поддерживать постоянную температуру при которой наиболее эффективно протекают жизненные процессы. Терморегуляция расширяет кровеносные сосуды, они приближаются к коже и включаются потовые железы. Это ещё зависит от температуры окружающей среды. Патологические процессы могут наступить и из – за попадания вредных в-в в организм. Различают: 1)раздражающие ВВ (вредные в-ва) к ним относятся галоидные соединения, аммиак, пары кислот, щелочей и др. 2) удушающие – вещества не участвующие в процессе дыхания. Инертные понижают концентрацию кислорода (аргон). Углекислота в 25 раз активнее вступает в реакцию с гемоглобином, чем кислород поэтому О₂ поступает в клетки, а СО₂ в кровь. Парциальное давление СО₂ в воздухе меньше чем в крови (40 и 46 мм рт. столба) Þ СО₂ через альвеолы выходит наружу, а если давление СО₂ снаружи превысит внутреннее, то он перестанет выводится. При 10% СО₂ в воздухе человек теряет сознание. Угарный газ СО вступает в стойкое соединение с гемоглобином (если больше 80%, то смерть), которое уже не воспринимает кислород – внутреннее асфиксия (удушье). 3) токсичные (ядовитые) в-ва – вступают в реакцию или растворяются в организме. Ацетон даже через кожу проникает в организм (растворяется в жирах) ПДК свинца 0,01% мг/м³, ацетона 200 мг/м³ – на рабочем месте. Токсичные вещества накапливаются в органах организма – находят депо (депонируются) – интоксикация организма – могут выйти из депо – рецидивы заболевания. 4) наркотические – специфично воздействуют на ЦНС (углеводороды, спирты и др.). На физические факторы клетки реагируют расходом пит. в-в на борьбу с этими факторами, если уровни не превышают предельно допустимых, иначе патологические процессы – перегрев, переохлаждение. Физ. факторы могут вызвать повреждение организма. Реакция организма на повреждения. При повреждении включается механизм компенсаторно–приспособительных реакций и вступает в действие иммунная система организма. Иммунная система предназначена для защиты организма от чужеродных в-в, в т.ч. чужих белков, микроорганизмов, поступающих в кровь хим. в-в – антигены – инородные в-ва. ИС состоит из 3 взаимосвязанных компонентов А - , Б - , Т – системы. Все они находятся в крови. А - состоит из фагоцитов – обладают высокими агдезивными св-ми – приклеиваются к инородным в-вам и поглощают их. При этом они передают сигнал исполнительным клеткам. ИС Б – лимфоциты определённой группы, когда получают сигнал они повышают в крови уровень иммуноглобулина (яд для инородных организмов). ИС Т – (от тимос) особая железа, которая вырабатывает эти тела – тоже лимфоциты 3 категорий Т – киллеры, Т – хелперы (поглощаются Б лимфоцитами повышая их активность), Т – супрессоры (понижают активность Б – системы, регулируют её активность). Нарушения иммунной системы: иммунодефицит, иммунотолерантность – отсутствие реакции на антитела.

11. Основные психофизические законы  восприятия

Психофизика – наука, которая изучает  законы восприятия человеком физических факторов и осуществляет их оценку по сенсорной шкале (шкале ощущений).Законы психофизики: Закон Вебера – Фехнера: Минимальная величина изменения уровня фактора, которую сможет заметить наблюдатель есть постоянная, составляющая некоторую часть интенсивности фактора.. DI / I = const – закон загрубления органов чувств. (DI / I) min = ЕЗР = 0,01. ЕЗР – едва заметное различие. РИСУНОК Разницу меньше 1 дБ ухо не различает (при 100 дБ). Стивенс предложил другую формулу: S = I^K, S – уровень ощущения, I – интенсивность сигнала, K – коэффициент модальности. Для звука, светового сигнала K » 0,3. K < 1 – ощущения растут медленнее, чем сигнал, K > 1 – ощущения растут быстрее, чем сигнал (например электрический ток). Для увеличения восприятия DI / I должен быть равным трем среднеквадратическим отклонениям, DI / I д.б. не < 0,1. Методы понижения ошибок оператора: соблюдение сложившихся стереотипов восприятия (вверх – включить, вниз – выключить, у переключателя; вверх – повышение, вниз – понижение, у термометра; вправо – повышение, влево – понижение, у регулятора); существуют гемтальты (если много приборов – стрелочки в нормальном положении – одинаковы, тогда при изменении одного становится заметно); соответствие органов управления и сигнализации (поворот ручки по часовой стрелке должна соответствовать движению стрелки тоже по часовой стрелке); благоприятная окружающая среда (адекватнее рабочее место).

12. Характеристика анализаторов  человека.

Органами чувств, или анализаторами, называются приборы” посредством которых нервная система получает раздражения от внешней среды, а также от органов самого тела и воспринимает эти раздражения в виде ощущений. Показания наших органов чувств являются источниками наших представлений об окружающем нас мире. Процесс чувственного познания совершается у человека по шести каналам: осязание, слух, зрение, вкус, обоняние, земное тяготение. Шесть органов чувств дают человеку многообразную информацию об окружающем объективном мире, которая отражается в сознании в виде субъективных образов – ощущений, восприятии и представлений памяти. Для возникновения ощущений необходимы: приборы, воспринимающие раздражение, нервы, по которым передается это раздражение, и мозг, где оно превращается в факт сознания. Весь этот аппарат, необходимый для возникновения ощущения, И. П. Павлов назвал анализатором. Каждый анализатор состоит из трех частей: 1) рецептор – трансформатор энергии раздражения в нервный процесс; 2) кондуктор – проводник нервного возбуждения и 3) корковый конец анализатора, где возбуждение воспринимается как ощущение. С точки зрения кибернетики, орган чувств – это канал информации. Рецептор – это приемник информации, кодирующее устройство. Кондуктор – это канал информации, по которому передаются афферентные сигналы в кору большого мозга. Корковый конец анализатора – это декодирующее устройство, в котором перерабатывается информация и возникает ощущение. Различают две группы ощущений: 1. Ощущения, отражающие свойства предметов и явлений окружающего материального мира: осязание, т. е. ощущение прикосновения и давления, температурное чувство (тепла, холода) и боль; затем ощущения слуховые, зрительные, вкусовые, обонятельные и земного притяжения. 2. Ощущения, отражающие движения отдельных частей тела и состояние внутренних органов (двигательные ощущения, ощущение равновесия тела, ощущения органов и тканей). Соответственно этому все органы чувств делят на две группы: 1. Органы внешних чувств, получающие нервные импульсы из экстеро-цептивного поля, – экстероцепторы. Их шесть: органы кожного чувства, чувства земного тяготения (гравитации), слуха, зрения, вкуса и обоняния. 2. Органы внутренних ощущений: а) получающие импульсы из про-приоцептивного поля (мышечно-суставное чувство, тесно связанное с чувством земного притяжения) – проприоцепторы; б) органы, воспринимающие нервные импульсы из интероцептивного поля (внутренностей и сосудов), – интероцепторы. Ощущения, идущие из внутренних органов, обычно неопределенны и при нормальном состоянии этих органов не достигают сознания, сказываясь только “общим самочувствием”. Вообще все внутренние процессы, регулируемые вегетативной нервной системой, протекают без нашего ведома и только при болезненных расстройствах дают о себе знать обычно более или менее сильной болью. .Из возбуждений, идущих от проприоцептивного поля, надо упомянуть только мышечно-суставное чувство, благодаря которому воспринимается ощущение положения частей тела и происходит координация движений. С одной стороны, это чувство комбинируется с кожной чувствительностью (чувство стереогноза), а с другой, стоит в связи с органом гравитации, дающим ориентацию по отношению к гравитационному полю и который может быть рассмотрен также как статокинетический аппарат, обеспечивающий равновесие тела. Кроме деления органов чувств на 2 группы все анализаторы можно классифицировать с точки зрения учения И. П. Павлова о двух сигнальных системах следующим образом: I. Анализаторы 1-й сигнальной системы (конкретно-наглядное мышление): А. Анализаторы внешнего мира – экстероцепторы (органы кожного чувства, слуха, зрения, вкуса, обоняния и гравитации). Б. Анализаторы внутреннего мира организма: 1. Проприоцепторы, несущие раздражение от органов животной жизни (мышечно-суставное чувство). 2. Интероцепторы, несущие раздражение от органов растительной жизни (внутренности, сосуды). II. Анализаторы 2-й сигнальной системы (абстрактно-логическое мышление): 1. Анализаторы устной речи. 2. Анализаторы письменной речи. Анализаторы 1-й и 2-й сигнальных систем имеют резкие анатомические отличия. Анализаторы 1-й сигнальной системы обладают каждый всеми тремя компонентами (рецептор, кондуктор и корковый конец). Анализаторы 2-й сигнальной системы лишены своих рецепторов- и кондукторов, а имеют только корковые концы (корковые концы речевых анализаторов); они воспринимают свои сигналы (вторые сигналы) на базе первых сигналов, составляющих 1-ю сигнальную систему, без которой они не функционируют. Этим подчеркивается и разделение, и объединение корковых концов всех анализаторов, составляющих единую кору большого мозга, где совершается “превращение энергии внешнего раздражения в факт сознания.

13. Эргатические системы. Особенности , уровни организации.

Придя на работу ч-к становится эл-том  эргатической системы (ЭС) - трудовая система. Впервые ЭС были использ-ны в эк-ке – учли ч-ка. 1 – ч-кие факторы; 2 – производственные ф-ры. Эта сис-ма является открытой для внешних воздействий ч/з вх. и вых. Для эк. сис-мы – мат-ный вход (материалы и т. п.), а на выход – продукция. Ч-к здесь задействован в виде фонда раб. времени и т. п. Всё ориентир-ся на выпуск продукции. Всякая система предназ-на для достижения какой-то цели. Она хар-ся наличием хотя бы 2 элементов и связями м/у ними. Цель сис-мы в эк-ке – получение прибыли. Цель ЭС – причинение вреда и ущерба ч-ку. БЖД занята проб-й – как минимизировать этот негативный выход. Здесь внимание переносим на ч-ка. Произ-е факторы – св-ва эл-тов произ-й среды воздействовать путём передачи энергии, в-ва или инф-и на др. эл-ты. Элементами пр-й среды явл-ся обор-е, предметы тр., воздух в помещ-и, окр-е люди. Эта среда опр-ет ф-ное сост-е орг-ма ч-ка (ФСО ч-ка). ФСО включает пульс, давление, состав крови, темп-ра тела и т. д. Произ-е ф-ры – к-е воздейств-т на ч-ка – шум, вибрация, напряжение. Они вызывают изменение ФСО ч-ка. ПФ подразд-ся на негативные и позитивные. Негативные подр-ся на опасные (м. вызывать травмир-е сразу), вредные (при длит-можно воздействии м. вызвать заболевание) и неприятные (не причиняют ущерба). По природе ПФ подразд-ся на физ-е (шум, свет, э/м излучение, темпер-ра и т. д.), хим-е, биол-е и психофизиолог-е (физич-е нагрузки – динам-е и статич-е), и наг-ки на ц. нервн-ю сис-му (умств-е, эмоц-е). БЖД изуч-т негативный социальный выход ЭС.

14. 19. 14) Распределение функций между  человеком и машиной. Методы  повышения надежности эргатических систем. 19) Эргономические методы обеспечения безопасности.

Эргономическое обеспечение безопасности Проектирование в области эргономики – всесторонний учет человеческого  фактора. Сейчас системотехническое проектирование предполагает рассмотрение человека как элемента системы. Надежность среднего человека 10^-2, а техники 10-6, космической техники 10-20…10-30. Для пилота в воздухе американцы принимают вероятность ошибки 10-1. Психология тр – наука, которая изучает поведение человека в проц тр с целью выработки рекомендаций и тестов, позволяющих осуществить профессиональный отбор на выполнение опасных работ – подбирает человека для обслуживания техники. Эргономика и инженерная психиатрия имеют противоположное направление – машины приспособление для человека. Инженерная психология – взаимодействие человека с техникой. Значимость ошибки оператора зависит от ее социальных последствий. Виды ошибок оператора: ошибки пропуска – можно пропустить какую-то операцию, этап задания; ошибки выполнения – в выборе действий, во времени, в качестве. Надежность оператора оценивается вероятностью успешного выполнения задания на данном временном интервале (чтоб на протяжении этого интервала не было больше одной ошибки). Модель взаимодействия оператора с объектом управления. Рассматривает информационное взаимодействие человека и техники. Система имеет органы управления и систему отображения информации. При помощи органов управления можно воздействовать на систему. ИВУ – информационно-вычислительное устройство; ОУ –органы управления; СОИ – система отображения информации; ОЧ – органы чувств (зрения, слуха) (ощущение это еще не восприятие). ЦНС – восприятие à возникновение концептуальной модели à сопоставление с моделью в памяти человека à принятие движения. ОД – органы движения – с помощью ЦНС осуществляет управляющее воздействие. Чтоб убедиться, что это воздействие подействовало СОИ должна вывести информацию – система обратной сввязи. Процесс управления машиной является интерактивным (последовательное приближение к нуж ур). Точность восприятия не столь вожна, как правильность принятия решения. Задачи ручного управления и слежения. Задачи слежения: задающий пр-мый из вне сигнал определяет ответную двигательную реакцию оператора. Разница между входным и выходным сигналами образует ошибку слежения и задача оператора свести эту ошибку к нулю (гоняться курсором по экрану за точкой (целевая система) оператор не знает, по какому принципу бегает точка). Задача управления: ответы оператора воздействуют непосредственно на целевую задачу, удерживания ее в заданных пределах регулирования. Уровни сложности управления: низший – тесно связан с текущими сигналами ошибки; средний – формируется когда в результате тренировки и преобретения опыта в памяти оператора формируется внутренняя модель поведения целевой системы, т.е. ее поведение становится предсказуемым; высший – человек создает и использует ранее сложившиеся стратегии, когда вырабатываются автоматизм при минимальной затрате осознанного внимания.

16. Физические и психофизиологические нагрузки на человека в эргатической системе.

Придя на работу ч-к становится эл-том  эргатической системы (ЭС) - трудовая система. Впервые ЭС были использ-ны в эк-ке – учли ч-ка. 1 – ч-кие факторы; 2 – производственные ф-ры. Эта сис-ма является открытой для внешних воздействий ч/з вх. и вых. Для эк. сис-мы – мат-ный вход (материалы и т. п.), а на выход – продукция. Ч-к здесь задействован в виде фонда раб. времени и т. п. Всё ориентир-ся на выпуск продукции. Всякая система предназ-на для достижения какой-то цели. Она хар-ся наличием хотя бы 2 элементов и связями м/у ними. Цель сис-мы в эк-ке – получение прибыли. Цель ЭС – причинение вреда и ущерба ч-ку. БЖД занята проб-й – как минимизировать этот негативный выход. Здесь внимание переносим на ч-ка. Произ-е факторы – св-ва эл-тов произ-й среды воздействовать путём передачи энергии, в-ва или инф-и на др. эл-ты. Элементами пр-й среды явл-ся обор-е, предметы тр., воздух в помещ-и, окр-е люди. Эта среда опр-ет ф-ное сост-е орг-ма ч-ка (ФСО ч-ка). ФСО включает пульс, давление, состав крови, темп-ра тела и т. д. Произ-е ф-ры – к-е воздейств-т на ч-ка – шум, вибрация, напряжение. Они вызывают изменение ФСО ч-ка. ПФ подразд-ся на негативные и позитивные. Негативные подр-ся на опасные (м. вызывать травмир-е сразу), вредные (при длит-можно воздействии м. вызвать заболевание) и неприятные (не причиняют ущерба). По природе ПФ подразд-ся на физ-е (шум, свет, э/м излучение, темпер-ра и т. д.), хим-е, биол-е и психофизиолог-е (физич-е нагрузки – динам-е и статич-е), и наг-ки на ц. нервн-ю сис-му (умств-е, эмоц-е). БЖД изуч-т негативный социальный выход ЭС

17. Энергетические затраты человека  при различных видах деятельности. Методы оценки тяжести труда.

В зависимости от общих энергозатрат физические работы подразделяются на следующие категории: легкие (категория /) –работы, производимые сидя, стоя .или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения или поднятия и переноски тяжестей, с энергозатратой до 172 Дж/с (150 ккал/ч). средней тяжести (категория //) в свою очередь подразделяются на две категории: 11а - при которой расход энергии составляет от 172 до 232 Дж/с (150–200 ккал/ч); 11б - от 232 до 293 Дж/с (200–250 ккал/ч). К категории 11а относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, но не требующие перемещения тяжестей; к категории 11б - связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей. тяжелые (категория III) – это работы, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности, с постоянными передвижениями и переноской значительных (выше 10 кг) тяжестей с энергозатратой более 293 Дж/с (250 ккал/ч).

18.Тяжесть и напряженность труда.  Статические и динамические нагрузки. Монотонность труда.

Установлены критерий физического  и умственного труда по степени тяжести и напряженности его. При трудовой деятельности, требующей значительного нервно-психического напряжения, обычно наблюдается замедление двигательных реакций, уменьшение точности движений, ослабление внимания, памяти. Монотонность или монотония – психическое состояние человека, вызванное однообразием восприятии или действий. Соответственно различают два вида монотонии: монотонию за счет информационной перегрузки одних и тех же нервных центров в результате поступления большого объема одинаковых сигналов при многократном повторении единообразных движений (например, работа на конвейерах с мелкими операциями); монотонию, вызываемую однообразием восприятия, из-за постоянства информации и недостатка новой информации (например, äëèтельное наблюдение за приборными пультами в ожидании важного сигнала). Таким образом, общие признаки для всех видов монотонии – перегрузка информацией при выполнении paботы или, наоборот, ее недостаток, что накладывает на функциональное состояние человека определенный отпечаток: работник (оператор) теряет интерес к выполняемой работе и у него возникает состояние, которое называется “производственной сукой”. Монотонная работа вызывает переоценку продолжительности рабочего времени (смена кажется значительно длиннее), работник с нетерпением ждет окончания смены, его клонит ко сну. Монотонная работа отрицательно сказывается на эффективность производства: ухудшаются экономические показатели, повышаются травматизм и аварийность, растет текучесть кадров. Основные меры по уменьшению влияния монотонности на человека перечислены ниже. 1. Проектирование технологического процесса, каждой трудовой операции при конвейерной организации труда необходимо производить так, чтобы сделать каждую операцию содержательной, вызывающей интерес у исполнителей. Рекомендуется объединять малосодержательные операции в более сложные и разнообразные. Длительность операции должна быть не менее 30 с; операция должна состоять из элементов, позволяющих чередовать нагрузки на различные органы чувств и части тела оператора. Число элементов операции должно быть не менее пяти. 2. Осуществлять перевод рабочих с одной на другую производственную операцию, каждая из которых при длительном выполнении может оказаться монотонной. Чередование рабочих, переход с одной операции конвейерного производства на другую надо производить в течение смены или рабочей недели. 3. Необходимо применять оптимальные режимы труда и отдыха в течение рабочего дня (рабочей смены). Кроме перерыва для приема пищи назначать в течение рабочего дня (рабочей смены) дополнительные короткие перерывы для отдыха всей смены, бригады или отдельного работника в удобное для него время. Устанавливать частоту и длительность перерывов необходимо, исходя из конкретных условий труда данного производства; при этом важно учитывать, что при монотонной работе целесообразны частые, но короткие перерывы – от 2 до 5 мин через час или полчаса работы. 4. Устанавливать переменный ритм работы конвейера в течение рабочего дня (рабочей смены). Ритм работы конвейера должен изменяться в течение рабочего дня (рабочей смены) и соответствовать индивидуальным качествам всех работающих на конвейере. Недопустим принудительный темп работы: быстрый или медленный. Наиболее предпочтителен свободный темп конвейера, причем пульсирующий ход конвейера предпочтительнее непрерывного. 5. Необходимо соблюдать эстетичность производства и осуществлять функциональное музыкальное оформление производственного процесса.